污泥高溫堆肥處理法簡述
摘要:城市污水處理是我國“九五”“十五”期間需重點(diǎn)解決的環(huán)保問題,而大力進(jìn)行污水處理的同時(shí),又面臨著對其伴生物---污泥處理處置的難題。采用城市污泥無害化、資源化農(nóng)用技術(shù),利用污泥作為原料,加入工業(yè)廢棄物----粉煤灰和N、P、K等添加物,制成顆粒狀有機(jī)復(fù)合肥,不僅解決了城市污水污泥的處理問題,還可對污泥、粉煤灰等污染物進(jìn)行綜合利用,推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并為農(nóng)業(yè)提供具有改良土壤特性、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的有機(jī)復(fù)合肥料,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞:污泥,高溫堆肥,處理
一、概述
城市污水處理是我國“九五”“十五”期間需重點(diǎn)解決的環(huán)保問題,而大力進(jìn)行污水處理的同時(shí),又面臨著對其伴生物---污泥處理處置的難題。采用城市污泥無害化、資源化農(nóng)用技術(shù),利用污泥作為原料,加入工業(yè)廢棄物----粉煤灰和N、P、K等添加物,制成顆粒狀有機(jī)復(fù)合肥,不僅解決了城市污水污泥的處理問題,還可對污泥、粉煤灰等污染物進(jìn)行綜合利用,推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并為農(nóng)業(yè)提供具有改良土壤特性、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的有機(jī)復(fù)合肥料,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
二、技術(shù)的意義和必要性,國內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢
水資源是保證人類生存最基本的條件,因而保護(hù)水資源、防止污水對環(huán)境的污染,是人類造福于千秋萬代的重要責(zé)任。為了改善我國水資源污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀,從“九五”期間污水治理問題得到充分重視,城市污水處理工程項(xiàng)目發(fā)展很快。然而對于隨之產(chǎn)生的大量污泥,目前我國大多采用填埋處理,處理不當(dāng)仍會造成對環(huán)境的二次污染。污泥的處理處置和利用已經(jīng)越來越成為我國急需解決的大問題。
污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì),它包括污水中的泥砂、纖維、動植物殘?bào)w等固體顆粒及其凝結(jié)的絮狀物,各種膠體、有機(jī)物及吸附的金屬元素、微生物、病菌、蟲卵、雜草種子等綜合固體物質(zhì)。由于城市污水處理廠的污泥中主要成份為有機(jī)物,因而其本身就是很好的農(nóng)用有機(jī)肥原料,可進(jìn)行綜合利用,將其變廢為利。本工程采用城市污泥無害化農(nóng)用技術(shù),將城市污泥與添加物質(zhì)(其成份主要為菌種、粉煤灰及N、P、K營養(yǎng)素等)混合,制成可用于播種機(jī)播撒的有機(jī)無機(jī)復(fù)合顆粒肥,這種復(fù)合肥產(chǎn)品屬高效無機(jī)有機(jī)緩釋肥,對提高農(nóng)作物產(chǎn)量、保護(hù)土壤有明顯效果,是具有較大發(fā)展?jié)摿Φ霓r(nóng)業(yè)肥料品種。因此利用城市污泥添加粉煤灰制肥,即可為農(nóng)業(yè)提供復(fù)合肥產(chǎn)品,滿足我國農(nóng)業(yè)化肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對城市污泥和粉煤灰等環(huán)境污染源的綜合利用,使廢物資源化。有著極大、長遠(yuǎn)的社會效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益。
從世界范圍看,城市污泥的處理處置方法主要有焚燒、填埋、投海和堆肥等多種形式。焚燒法的技術(shù)與設(shè)備復(fù)雜,能耗大,投資高,并伴有大氣污染問題;填埋法受到用地的限制;投海會污染海洋,對海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈會造成威脅,國際公約已明令禁止;用堆肥法處理后的城市污泥進(jìn)行農(nóng)業(yè)利用,具有經(jīng)濟(jì)簡便、可資源化等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)引起廣泛重視,是目前呼聲最高的處理途徑。
高溫堆肥技術(shù)是發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)初開發(fā)研究成功的,目前在英國、美國、德國、日本等國家都已廣泛采用高溫堆肥技術(shù)對城市污泥進(jìn)行無害化處理,如美國每年約有49%的城市污泥制成肥料施于農(nóng)田或林地。德國ETH/OAM再生公司研究開發(fā)的城市污泥無害化農(nóng)用技術(shù)克服和解決了脫水污泥無害化和綜合利用的問題,降低了城市污泥無害化處理的成本,在德國得到了廣泛的應(yīng)用。
三、我國農(nóng)業(yè)肥料市場發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國化肥工業(yè)迅速發(fā)展,氮肥和磷肥的產(chǎn)量目前分別排在世界第二位和第三位,農(nóng)作物施肥結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。 七十年代前,農(nóng)作物施肥中農(nóng)家肥與化肥的比例是7:3,到七十年代末期,由于化學(xué)肥料用量猛增,其比例已改變?yōu)?:7。長期施用無機(jī)化肥的主要缺點(diǎn)是單獨(dú)施用肥份不完全,摻合增施則造成溶度積劇增,肥份容易流失,不利于作物生長和利用。并且使土壤鹽化板結(jié),污染飲用水源,破壞生態(tài)環(huán)境。為了避免偏施無機(jī)肥料導(dǎo)致的必然后患,有些國家已開始限制偏施化肥而施用有機(jī)肥料。
有機(jī)肥料屬于綠色產(chǎn)品,它的施用有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著極為重要的作用。
施用有機(jī)肥料的優(yōu)勢在于:
1、 提供作物生長所需養(yǎng)分:
有機(jī)肥經(jīng)土壤中微生物分解,可不斷釋放各種作物所需養(yǎng)分,同時(shí)釋放大量二氧化碳,促進(jìn)光合作用,提高作物產(chǎn)量。
2、 改良土壤,提高耕地生產(chǎn)能力:
有機(jī)肥轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì),促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高土壤保肥、保水、保溫性能,改良土壤。
3、 提高化肥利用率:
有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用,緩急相濟(jì),互相補(bǔ)充,可顯著提高化肥的肥效。
4、 提高農(nóng)作物產(chǎn)量,改善農(nóng)作物品質(zhì):
有機(jī)肥在分解轉(zhuǎn)化過程中,改善和優(yōu)化了作物營養(yǎng)條件,不僅增加作物對養(yǎng)分的吸收,增強(qiáng)新陳代謝,刺激生長發(fā)育,還大大提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。
5、 增強(qiáng)微生物活性:
有機(jī)肥料不僅有利于增加土壤中微生物的數(shù)量,還為土壤中微生物的活動創(chuàng)造良好的環(huán)境,增強(qiáng)微生物活性,促進(jìn)微生物對有機(jī)肥料的分解轉(zhuǎn)化能力。
6、 防止環(huán)境污染,減少疾病傳播:
有機(jī)廢棄物既是肥源,又是污染源。充分利用有機(jī)肥料,是變廢為寶、提高環(huán)境質(zhì)量的有效措施。
我國長期以來農(nóng)業(yè)追求高產(chǎn),大量施用化肥,已造成土壤砂化、板結(jié),肥力下降。在我國大量施用有機(jī)肥料可有效地協(xié)調(diào)有機(jī)無機(jī)肥料結(jié)構(gòu)矛盾,增加養(yǎng)分的有效供給,緩解耕地缺磷少鉀的矛盾。
但是,由于有機(jī)肥肥效釋放慢,養(yǎng)分含量低,施用數(shù)量大,且當(dāng)年利用率低,在作物生長旺盛、需肥多的時(shí)期,往往不能及時(shí)滿足作物的需求,所以需要與無機(jī)肥料配合施用。制備有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料是解決以上矛盾的最佳有效途徑。
因此,有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料在國內(nèi)有很大的市場潛力。生產(chǎn)復(fù)合肥不僅具有一定的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)有很好的社會效益和生態(tài)效益,有利于我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
四、環(huán)境影響分析
污泥制肥工程本身是環(huán)境保護(hù)工程,是解決污泥對環(huán)境的破壞,化害為利的工程,但在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中對周圍的環(huán)境也有一定的影響。
1、污水
污泥堆肥工藝,通過反應(yīng)放熱產(chǎn)生高溫,去除污泥中的水分。盡量選用上送風(fēng)式曝氣裝置,堆肥物料中蒸發(fā)的水分隨空氣向上運(yùn)動并隨抽風(fēng)設(shè)備排出室外,工藝屬固氣反應(yīng),不會出現(xiàn)污水排放的污染問題。
2、大氣
污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì),成分比較復(fù)雜。所以污泥容易散發(fā)出異味,特別在污泥初期進(jìn)行發(fā)酵時(shí)更易產(chǎn)生臭氣和異味,為了工作安全,可在入料混合的同時(shí)加入一定量的除臭劑,減少異味的產(chǎn)生。并且在車間設(shè)置軸流通風(fēng)機(jī),將污泥堆肥廠房的臭氣和異味排到室外。
污泥出料,可能會在造粒機(jī)、氣流干燥機(jī)等出現(xiàn)少量的粉塵。可采用袋式除塵器對粉塵進(jìn)行處理,使粉塵濃度達(dá)到國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)后再行排放。
3、固體廢棄物
脫水后的污泥經(jīng)工藝制成有機(jī)復(fù)合肥,不會產(chǎn)生固體廢棄物,除塵器收集的粉塵可作為調(diào)整劑,回收利用,杜絕對外界環(huán)境的破壞。
4、噪聲
污泥好氧發(fā)酵成套設(shè)備中主要有初混機(jī)、翻堆機(jī)、曝氣設(shè)備、粉碎機(jī)、精混機(jī)、造粒機(jī)、氣流干燥機(jī)、裝袋機(jī)等。所有設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)勢必產(chǎn)生一定的噪聲。因此在選擇設(shè)備時(shí),應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)要求選用低噪聲的設(shè)備。
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